Сварные соединения 523 — Испытания угловые

Ни один из образцов с фланговыми швами не подвергался обработке для устранения остаточных напряжений. Ввиду этого не имеется каких-либо данных о влиянии остаточных напряжений на прочность таких соединений при переменных напряжениях. Однако более поздние испытания [2] показали, что остаточные напряжения, вызванные точечной сваркой или местным обжатием материала при определенном распределении и некоторых условиях нагружения, могут оказывать благоприятное влияние на прочность сварных соединений с угловыми швами при переменных напряжениях. [c.177]

Испытание сварных соединений с угловыми швами. [c.104]

Сопоставление сопротивления усталости стыковых соединений, нахлесточных соединений с прикреплением патрубков и многослойного металла с перфорационными отверстиями. Основным видом несущего соединения многослойных конструкций является стыковой монолитный шов, выполненный автоматической или ручной сваркой. Исходя из этого, при расчетной проверке многослойных конструкций на выносливость в качестве основного расчетного сопротивления принимаются характеристики сопротивления усталости стыкового соединения, устанавливаемые нормами расчета на прочность на основании результатов соответствующих экспериментов. Таким соединениям, как вварка различного рода патрубков и устройство отводов в многослойной стенке, а также другим конструктивным особенностям (устройство перфорационных отверстий) отводится второстепенная роль. Однако эти элементы в конструкциях из монолитного металла создают повышенную в сравнении со стыковыми соединениями концентрацию напряжений, которая, в большинстве случаев, является определяющим фактором, обусловливающим инициирование и развитие усталостных разрушений. Эти виды соединений могут определять также несущую способность многослойных сварных конструкций, подвергающихся в эксплуатационных условиях воздействию циклических нагрузок. Все это потребовало выполнения специальных исследований, связанных с сопоставлением сопротивления усталости рассмотренных видов соединений. Испытаниям подвергались три серии образцов первая — эталонный многослойный образец со стыковым соединением вторая — образец, воспроизводящий устройство перфорационных отверстий в многослойной стенке третья — образец, воспроизводящий вварку угловыми швами мо- [c.260]

Приведенный выше инженерный метод расчета малоцикловой прочности в номинальных напряжениях требует достаточно сложных экспериментальных исследований на натурных узлах и соединениях конструкций в зависимости от целого ряда факторов вида и способа нагружения, характеристик цикла, температуры, технологии изготовления и т. п. В связи с этим упомянутый выше расчет по местным деформациям (см. гл. 1 и 11) является более универсальным, так как он основан на результатах испытаний лабораторных образцов, используемых для оценки прочности конструкций в зонах концентрации напряжений. Применимость деформационных подходов к расчету сварных конструкций определяется наличием данных по теоретическим коэффициентам концентрации напряжений в сварных швах, циклическим свойствам материала различных зон сварного соединения и по уровню остаточных сварных напряжений. В 2 приведены предложения по определению коэффициентов концентрации напряя ений и деформаций в стыковых и угловых швах листовых конструкций. Для стержневых конструкций, выполняемых из фасонного проката, необходимы дополнительные исследования напряжений и деформаций в зонах их концентрации. Свойства строительных сталей при малоцикловом нагружении изучены достаточно подробно, и по ним получены величины параметров для построения расчетных кривых [c.189]

Помимо основных механических испытаний ст. 4-7-23), стыковые, а также тавровые и угловые сварные соединения должны подвергаться дополнительным механическим испытаниям (замерам твердости металла шва, проверке прочности приварки шипов к трубам и др.), если они предусмотрены ТУ на изготовление изделия и инструкциями по сварке и контролю сварных соединений. [c.38]

Примечания 1. Объем испытания твердости металла шва на сварных соединениях труб (деталей) различных размеров (в том числе на угловых и тавровых соединениях) определяется по трубам (штуцерам, патрубкам) с меньшим наружным диаметром. [c.548]

Испытания обдувом струей сжатого воздуха проводят для контроля герметичности сварных соединений открытых листовых крупногабаритных конструкций (резервуаров, корпусов судов). Поверхность сварных соединений с одной стороны покрывают пенообразующей смесью, а с противоположной стороны обдувают с расстояния не более 50 мм воздухом под давлением 0,04..,0,05 МПа. Этот вид контроля позволяет обнаружить дефекты диаметром не менее 0,5 мм и проверить стыковые, угловые и тавровые соединения при толщине основного металла не более 10 мм. [c.34]

Применяя различные типы электродов для сварки образцов из металла одной и той же плавки, сравнивают стойкость электродного металла против образования горячих трещин. Для оценки основного металла, флюсов и электродных обмазок разных марок применяют электродные стержни одного и того же типа. Комплексные испытания стыковых, угловых и тавровых соединений и возможность деформации металла сварных швов в продольном и поперечном направлении позволяют достаточно полно оценить сопротивление сварных соединений образованию горячих трещин. К достоинствам метода относятся также высокая производительность, малая трудоемкость и достаточная теоретическая обоснованность. По этим причинам, несмотря на относительную сложность испытательных машин, метод МВТУ широко применяется в научно-исследовательских лабораториях. [c.121]

Усталостные испытания сварных соединений с фланговыми швами, общим числом более 200, показали, что одними из главных факторов, определяющих прочность соединения при переменных напряжениях, являются относительные размеры и взаимное расположение элементов соединения. Исчерпывающее сравнение различных соединений выполнить затруднительно из-за изменения в широких пределах размеров соединений, длины сварных швов и данных материала. Однако несколько небольших серий испытаний позволили получить сравнительные данные, показывающие влияние на сопротивление усталостному разрушению отношения ширины соединяемых элементов или расстояния между фланговыми швами к длине швов. Результаты испытаний соединений со сварными швами длиной 102 мм (рис. 8.1, а) и различной шириной внешних пластин образца приведены в табл. 8.2. Из этих данных следует, что при неизменном уровне переменного напряжения во внешних пластинах число циклов до разрушения уменьшается при увеличении ширины этих пластин. Это отчасти объясняется тем, что при данной толщине пластины и данном значении переменного напряжения увеличение ширины пластины приводит к увеличению силы, передаваемой через сварные швы, и, следовательно, к повышению местных напряжений в основном материале у концов угловых швов, где происходит разрушение образца. [c.175]

В случае разрушения по сварному шву предел выносливости тавровых соединений с угловыми швами при сим метричном цикле напряжения оказался выше, чем можно было бы ожидать на основании результатов испытаний аналогичных образцов при пульсирующем цикле растяжения (штриховые кривые на рис. 9.2, а). Повышенное значение предела выносливости при симметричном цикле напряжения, по-видимому, объясняется тем, что при сжимающей нагрузке часть ее передавалась непосредственно через поверхность контакта сварных деталей. Благодаря этому при знакопеременной ца,-грузке размах напряжений в сварном шве фактически был значительно меньше вычисленного на основании значений приложенных нагрузок. [c.214]

Как и в случае соединений других типов, испытания тавровых соединений показали, что геометрическая форма соединения оказывает существенное влияние на прочность при переменных напряжениях. Наиболее высокое значение предела выносливости соединений со стыковыми швами при растяжении было получено при сравнительно малых размерах наружной части сварного шва. В тех случаях, когда наружный валик стыкового шва доводился по форме и размерам до очертаний углового шва, предел выносливости соединения понижался, но все же оказывался значительно выше предела выносливости таврового соединения с угловыми швами. Большинство тавровых соединений со стыковыми швами разрушалось по основному материалу у кромки шва. Однако иногда встречались случаи разрушения по шву, приблизительно при том же значении нагрузки, при котором можно было ожидать разрушения цо основному материалу. В соединениях с угловыми швами разрушение обычно начиналось в какой-либо произвольной точке по длине сварного шва и затем распространялось вдоль узкого сечения шва. [c.216]

Разрушение крепления двутавровой балки во всех случаях происходило по угловому шву — обычно по верхнему (растянутому) при пульсирующем цикле нагружения или ПО нижнему — при симметричном цикле нагружения. Тот факт, что почти все образцы соединения, испытанные при симметричном цикле напряжения, разрушились по нижнему сварному шву, может служить хотя бы частичным объяснением несколько необычной формы диаграммы на рис. 9.8, а. Нижние швы были сварены в потолочном положении. По имеющимся данным сварщик не имел достаточного опыта сварки в потолочном положении и не мог обеспечить высокого качества сварки. [c.235]

Выбор типа сварных соединений (стыковое соединение или угловой шов, зависит от класса исполнения и особенно от технологии сварки, а также от методов испытаний данные представлены в табл. 1.148. [c.166]

Наибольшее распространение находят образцы, имитирующие реальные сварные соединения (тавровые, стыковые). Форму и размеры таврового образца для испытания угловых швов выбирают в соответствии с данными, приведенными на рис. 4-3, а и [c.145]

Фиг. 29. Сварное соединение угловым швом для технологического испытания качества шва.

Сварные соединения и конструкции без значительных концентраторов напряжений хорошо сопротивляются удар ным нагрузкам, в том числе и при отрицательных температурах, при условии достаточно высокого качества исходного основного металла и соответствующего технологического процесса сварки. Для оценки качества сварных соединений при низких температурах и ударных нагрузках разработаны различные специальные методы испытаний. В частности, на рис. 11-6, а представлен образец Института электросварки им. Е. О. Патона. Ребро образца состоит из двух частей, приваренных угловыми швами к целой пластине. Наличие узкой щели [c.256]

Камера КП-ЗУ-0,5 (рис. 17, в) предназначена для испытаний изделий на статическое и динамическое воздействие пыли. Она представляет собой прямоугольный каркас I из угловой стали, обшитый листовой сталью толщиной 1,5 мм. Внутри камеры помещается замкнутый воздухопровод прямоугольного сечения, составленный из сварных секций, соединенных между собой болтами. [c.522]

Инициирование усталостных трещин в образцах третьей серии наблюдалось в зонах перехода угловых швов к многослойному металлу. Сопротивление усталостным разрушениям исследованных образцов оказалось практически одинаковым (рис. 5). Результаты их испытаний, также как и в предыдущем случае, можно отнести к одной области рассеяния, свойственной серийным усталостным испытаниям однотипных сварных образцов. Полученные данные свидетельствуют о том, что при проверке на выносливость несущей стенки многослойных конструкций значения расчетных сопротивлений для стыковых соединений, узлов вварки монолитных патрубков угловыми швами и сечений, ослабленных перфорационными отверстиями, могут приниматься одинаковыми. [c.261]

Одним из наиболее вероятных мест разрушения сварных узлов котельных установок являются угловые швы приварки экранных труб или штуцеров к коллекторам (рис. 50, в). Для оценки работоспособности этих соединений могут быть рекомендованы испытания на изгиб в условиях длительной прочности образцов, типа показанных на рис. 79, г. [c.139]

Диаграммы предельных напряжений, построенные по данным испытаний соединений групп а) и б), показаны на рис. 9.8. Все образцы изготовлялись из углеродистой конструкционной стали. Многие ИЗ угловых сварных швов, передающих изгибающий момент, были выполнены в вертикальном положении электродами Е 6010. Поперечные угловые швы крепления двутавровых балок выполняли в условиях, имитирующих сборку конструкции верхний пояс балки приваривали в нижнем положении, а нижний — в потолочном положении. [c.233]

При определении напряжений в сварных швах соединения, расположенных в плоскости действия изгибающего момента (см. начало табл. 9.6), были приняты некоторые допущения, так как вычисление напряжений в таких соединениях представляют большие трудности. При расчете сначала определяли нагрузку на единицу длины вертикального шва у верхнего края соединения затем, по величине этой погонной нагрузки, определяли напряжение в узком сечении углового шва [3]. При этом принималось, что часть нагрузки в сжатой зоне соединения передается непосредственно через поверхность контакта сва.ренных деталей. Для учета этого обстоятельства расчетные напряжения в шве уменьшались на 5%. Вертикальные напряжения сдвига не учитывались, что при описываемых испытаниях не играло особой роли ввиду малости этих напряжений. Напряжение от изгибающего момента вычислялось по формуле [c.233]

Так, например, можно привести результаты испытания образцов, представленных на фиг. 25. Центральная испытуемая пластина сечением 16 X 220 под действием растягивающей нагрузки, которая передается на нее через концевые части сечением 30 X 160, прикрепленные к ней угловыми швами катетом а = 16 мм, имеет в среднем сечении очень высокую концентрацию напряжений. Подобные соединения встречаются в сварных конструкциях, но с более плавными переходами, поэтому принятый образец можно рассматривать как крайний случай особо резкого изменения формы и считать, что созданная в нем высокая концентрация напряжений является для реальных конструкций предельно возможной. [c.98]

Производить предварительное испытание трубопровода разрешается после его закрепления путем подбивки пазух грунтом и устройства упоров (анкерных и угловых), очистки его внутренней поверхности, закрытия концов трубопровода заглушками и закрепления их временными упорами. При наличии на испытываемом участке трубопровода сварных стыковых соединений временные упоры для закрепления заглушек не устанавливаются. Бетон и раствор, уложенные в процессе монтажа трубопровода, должны приобрести прочность, установленную проектом. [c.533]

К полке ОСНОВНОГО несущего элемента, работающего на изгиб, присоединяется стыковым швом надставка прямоугольной формы, то Къ = 3,8 4,0 если же имеется плавный радиусный переход от надставки к полке, то Кэ = 2,0 -ь 2,2. Присоединение к основной трубе, работающей на изгиб, перпендикулярно соединительного элемента угловым швом снижает предел вьшосливости втрое по срав-. нению с несварной трубой. Как свидетельствуют испытания сварных узлов, проведенные рядом авторов [23], соединение через приставки с плавными переходами между элементами конструкций более рационально, чем непосредственная сварка встык. [c.263]

Как и в рассмотренных выше случаях, большинство испытаний было проведено с образцами из стали ASTM А7 и аналогичных конструкционных сталей. Однако некоторые испытания соединений и пластин с приваренными вспомогательными элементами были проведены с образцами из низколегированной стали высокой прочности и из конструкционной стали высокой прочности, подвергаемой закалке и отпуску. Обычные плоские образцы из этих сталей, как показано выше, обладают более высоким пределом выносливости по сравнению с аналогичными образцами из стали А7. Однако при испытаниях сварных соединений с угловыми швами легированные стали в большинстве случаев не давали существенного преимущества в величине предела выносливости. [c.178]

Швеллеры, приваренные встык к другим элементам. На рис. 9.10, а показано соединение швеллера с плоским элементом, в котором линии центров тяжести сечений швеллера и плоских элементов совмещены. Испытания показали, что предел выносливости такого соединения при пульсирующем цикле растяжения на 10— 20% выше предела выносливости обычного соединения одиночного швеллера с плоским элементом угловыми швами (рис. 9.10,6) [2]. Образец типа, показанного на рис. 9.10,6, имел предел выносливости 7 кГ1см при пульсирующем цикле растяжения и числе циклов до разрушения 2-10 . Для определения предела выносливости пары швеллеров, приваренных угловыми швами к плоским косынкам, были проведены испытания образцов типа, показанного на рис. 9.11 [3]. Предел выносливости этих соединений оказался одного порядка с пределом выносливости сварных соединений с угловыми швами, рассмотренных в гл. 8. [c.243]

Рис 3 24 Результаты испытаний сварных соединений с угловыми швами в зависимости от направленич нагрузки, определяемого углами а ц у. а — испытания на прочность, б — испытания на пластичность [c.107]

Из контрольных угловых и тавровых сварных соединений вырезаются только шлифы для металлографического исследования. Механические свойства антикоррозионной нанлавки определяются по результатам испытаний наплавочных материалов, проводимых согласно требованиям технических условий на приемку аустенитных сварочных материалов, предназначенных для выполнения антикоррозионного покрытия. [c.216]

Длительные прочностные характеристики всех перечисленных выше сталей следует принимать, исходя из исследований, проведенных над образцами, имевщими кратковременные прочностные характеристики на нижнем уровне требований, установленных техническими условиями. Образцы для длительных испытаний должны быть стандартного размера (не укороченные). Кроме того, учитывая неизбежный разброс результатов, получаемый при длительных испытаниях (на ползучесть и длительную прочность), надо принимать нижние значения этих величин, полученных в результате испытаний (см. гл. Г и VIII). Прочность сварных соединений определяют в каждом случае исходя из величины и вида шва (односторонний, двусторонний, угловой и т. д.), практических сведений о свариваемости данной стали, термической обработки и т. п. При расчете элементов паровых котлов на прочность (93, 148] для стыковых швов при односторонней сварке коэффициент прочности шва принимают равным 0,7. В случае сварки под слоем флюса коэффициент может быть равен 0,8. Для стыковых швов при ручной сварке, с подваркой со стороны корня (вершины шва), коэффициент прочности может достигать 0,95. При этом используется равножаропрочный электрод. [c.422]

О. Пухнер на примере испытания образцов, имитирующих угловое сварное соединение с нагруженным приваренным листом (рис. 141), также показал высокую эффективность местного нагрева и для соединений, непосредственно передающих нагрузку [146]. [c.233]

При испытании на ударный изгиб надрезанных образцов размером 10x10x55 мм определяется ударная вязкость зон сварного соединения. Результаты испытаний оцениваются работой на разрушение [18], отнесенной к площади поперечного сечения образца в месте надреза, в том числе как а для образцов типа VI (с глубиной и шириной надреза по 2 мм и радиусом скругления 1 мм) или a 4s для образцов типа XI (с формой углового надреза глубиной 2 мм с углом раскрытия 45° и радиусом скругления 0,25 мм) с единицей измерения кгс-м/см , Дж/см или МДж/м1 [c.160]

Тавровые сварные соединения со стыковыми и угловыми швами испытывались при симметричном, пульсирующем асимметричном циклах растяжения. Данные испытаний показаны на измененной диаграмме предельных цапряжений (рис. 9.2). Угловой коэффициент К кривых усталости, на основании которых была построена диаграмма предельных напряжений, составлял примерно 0,2 для соединений с угловыми швами и 0,13— [c.214]

Известны результаты приблизительно 180 усталостных испытаний сварных соединений с электрозаклепками и с угловыми швами в отверстиях. Большая часть этих соединений была выполнена с электрозаклепками. Результаты испытаний приведены в табл. 9.3. [c.221]

На рнс. 10.24 показано устройство для испытания на малоцнкловую усталость, которое было разработано для изучения характеристик сварных соединений встык н с угловым швом сталей, использующихся в конструкциях для бурильных установок, применяющихся при добыче нефти на Северном море. Изгибающие напряжения н частоту выбирали с таким расчетом, чтобы имитировать действие движущихся волн. Образцы размером 1500X100X12,5 мм со [c.581]

Появление трещины в концентраторе. Наиболее распространенной характеристикой оценки прочности металла, сварного соединения или детали в присутствии концентратора является среднее разрушающее напряжение Оср.р, определяемое в случае растяжения и среза отношением разрушающей силы Яр к площади ослабленного сечения или отношением разрушающего момента Мр к моменту сопротивления V при изгибе. Однако оценка свойств только по среднему напряжению часто не обнаруживает отрицательного влияния концентратора, пока он не превысит некоторого значения. Например, испытание стыкового (рис. 3.34, а) или углового (рис. 3.34, б) шва с непроваром до разрушения может давать высокие значения Рр и 0ер.р при небольших размерах непровара и достаточной пластичности металла. При увеличении размера непровара или ухудшении свойств металла среднее разру-ш ающее н ап ря жение о с .р будет уменьшаться. Целесообразно наряду с определением Рр регистрировать пластичность металла или соединения Ар, например, путем записи в процессе испытания перемещения А, т. е. изменения расстояния между точками А и В. На рис. 3.34, в показана диаграмма Р (А). Кривая 1 указывает на большую пластичность соединения, а кривая 2 свидетельствует о малой пластичности. При увеличении толщины металла или непровара при малой пластичности средние разрушающие напряжения могут заметно падать, принимая значения, отмеченные крестиками. Для исключения влияния упругости участка АВ можно из полного перемещения Ар вычесть упругую его составляющую Аупрр и получить пластическую составляющую А = Ар — Ау р.р (рис. 3.34, в). [c.118]

Следует различать испьггания сложных сварньк соединений с угловыми швами и испьггания собственно угловых швов, то есть простейших сварных соединений со швами. В настоящем параграфе рассмотрены только испытания угловых швоа [c.160]

Однако в сварных соединениях присутствуют и другие факторы, существенно влияющие на их пределы вьшосливости. Эго остаточные напряжения, радиусы закруглений в зоне концентрации напряжений, форма поверхности углового шва (плоская, вьшуклая, вогнутая), угол наклона поверхности шва вблизи концентратора, соотношения катетов, степень неоднородности механических свойств у концентратора, зависящая от режима сварки, и другие факторы. Если значе1шя этих факторов не указаны в чертежах, не обеспечиваются технологическим процессом и не контролируются с целью их соблюдения, учет их в расчетах локальных напряжений проводить бесполезно. В таких случаях эти факторы следует относить к технологическим, а их влияние на прочность должно учитываться в конкретных значениях локальных пределов выносливости и их рассеянии при лабораторных испытаниях сварных образцов. В тех случаях, когда значения каких-либо из перечисленных факторов точно вьшолняются и контролируются, целесоофазно отражать их влияние в нормативных значениях локальных пределов вьшосливости, а не в значениях [c.348]

Для формирования массива данных о локальных разрушающих напряжениях в сварных соединениях с поперечными угловыми швами при различных числах нафужений N номинальные средние значения разрушающих напряжений у различных сварных соединений с поперечными угловыми швами, испытанными на вьшосливость, были пересчитаны в локальные разрушающие напряжения по соотношению Од/ = д О/г с использованием значений а ,, найденных для этих соединений (определение методом конечных элементов выполнено В.В.Аладинским, расчеты значений по сделаны В. А. Дубровским). [c.349]

Прочность при переменных нагрузках. Испытания при переменных на-гру.чках производились на образцах из низкоуглеродистой стали одинаковых размеров с припаянной или приваренной накладкой угловыми лобовыми швами (рис. 19). Сварка проводилась электродами высокого качества, пайка — припоями Л63. Эксперименты (симметричные циклы) показали, что паяные соединения более долговечны, чем сварные при о = 118 МПа паяные соединения выдерживали миллион нагружений, сварные — примерно 250 000. [c.299]

Образцы, результаты испытания которых приведены в табл. 9.2, представляли собой двусрезное соединение одной внутренней и двух внешних пластин, причем прорези под сварку были выполнены во внешних пластинах. Нагрузка на такое соединение передается как срезающая сила, нагружающая сечение сварного шва в плоскостях контакта пластин. Все образцы соединений рассматриваемого типа были изготовлены из стали А7 и сварены ручной электродуговой сваркой с применением электродов Е6010 или Е6012. Первый слой каждого из сварных швов представлял собой угловой шов по периметру прорези. При последующих проходах прорезь полностью заполнялась наплавленным металлом. [c.217]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...